家族性肥厚型心肌病β-肌球蛋白重链基因筛查分析

施鑫，周炳元，赵彩明，林佳，周遊，杨俊华

(1 苏州工业园区疾病防治中心，江苏苏州215021；2苏州大学附属第一医院)



家族性肥厚型心肌病β-肌球蛋白重链基因筛查分析

施鑫1，周炳元2，赵彩明2，林佳2，周遊2，杨俊华2

(1 苏州工业园区疾病防治中心，江苏苏州215021；2苏州大学附属第一医院)

目的探讨中国汉族人群家族性肥厚型心肌病β-肌球蛋白重链基因(MYH7)的突变位点，分析基因型与表型的相关性。方法 对11例家族性肥厚型心肌病家系先证者进行MYH7基因扫描，聚合酶链反应扩增其功能区的外显子片段，双脱氧末端终止法测序。对阳性结果患者进行家系调查，收集临床资料，分析其临床表型特点。结果 在1个家系中发现MYH7基因c.428G>A突变，该突变使MYH7基因第143位氨基酸由精氨酸变为谷氨酰胺，该家系中2例患者心肌肥厚程度偏重，症状少，病程进展缓慢。结论 家族性肥厚型心肌病MYH7基因突变位点为c.428G>A，患者临床症状不明显，预后相对较好。

肥厚性心肌病；β-肌球蛋白重链；基因突变；临床表型

肥厚型心肌病(HCM)是一种最常见的遗传性心脏病，以左心室或右心室不称性肥厚并累及室间隔为解剖特点，伴有左心室血液充盈受阻，舒张期顺应性下降，属于常染色体显性遗传。HCM约55%以上的病例有家族史[1]，也称为家族性肥厚型心肌病(FHCM)。该病的致病基因主要集中于肌小节上，其中最常见的致病基因为β-肌球蛋白重链基因(MYH7)，占总致病基因的30%～50%[2,3]。目前已发现MYH7基因有190多种突变可致HCM。本文通过HCM家系筛查，研究MYH7基因在FHCM家系的突变情况。

1　资料与方法

1.1临床资料2013～2014年就诊苏州大学附属第一医院无血缘关系的FHCM先证者11例，男3例、女8例，年龄24～70(49.1±16.2)岁；均符合HCM诊断标准：即超声心动图检查室间隔或心室壁厚度≥13 mm，且除外高血压等引起继发性心肌肥厚的因素及其他心血管系统疾病。11例患者各家族中至少2人发病。

1.2研究方法对11例先证者进行基因筛查分析，如发现先证者基因突变异常，则进一步筛查其家系中其他成员。用盐析法从患者外周血白细胞中提取基因组DNA，采用聚合酶链反应扩增基因。根据文献设计MYH7基因第3～27号外显子引物,由苏州睿捷生物科技有限公司合成；其中第15号外显子的引物上游序列为5′-AACACCCAACATGGCACCTC-3′，下游序列为5′-AGCAATTGACCTGGCTCAGAAC-3′。PCR扩增体系：25 μL反应体系含基因组DNA(50 ng/μL)1 μL，双向引物(5 μmol/L)各1μL,10 mmol/L dNTP混合液 0.5 μL,50 mmol/L MgCl20.8 μL,10×PCR缓冲液 2.5 μL，DNA模板1 μL，DNA聚合酶0.2 μL(苏州睿捷生物科技有限公司)，ddH2O 18 μL。反应条件：95 ℃预变性5 min 1个循环，95 ℃变性30 s、57～60 ℃退火30 s、72 ℃延伸50 s，35个循环，72 ℃终末延伸5 min 1个循环。PCR产物纯化，ABI 3730XL测序仪分析结果。对测序结果异常的患者进行家系调查，进一步验证。

2　结果

2.1基因筛查结果1例先证者发现MYH7基因的c.428G>A突变,导致该基因的第143位密码子由CGG变为CAG，编码的氨基酸由精氨酸变为谷氨酰胺(Arg143Gln)。见图1。

2.2家系调查及临床表型对上述MYH7基因突变家系的其他成员进行基因筛查及家系调查，发现该家系有2人携带突变基因。其中1人为先证者(Ⅰ-1)，男性，70岁，HCM病史7余年，平时常感活动后胸闷，心电图示ST-T改变，心脏超声示室间隔较厚处26～27mm，左房内径(LAD)50 mm，左室舒张末期内径(LVDD)50 mm，左室射血分数(LVEF)65%，左室流出道无梗阻。另1人为先证者小儿子(Ⅱ-3)，男性，40岁，平时无明显不适，心电图出现

注：上图为正常野生型，箭头处示正常碱基为G；下图为杂合Arg143Gln突变型，箭头处示突变位点。

图1该家系MYH7基因4号外显子测序图

ST-T异常改变1年余，心脏超声示室间隔最厚处达20 mm，LAD 42 mm，LVDD 43 mm，LVEF 71%，左室流出道无梗阻。先证者大儿子(Ⅱ-1)及先证者孙子(Ⅲ-1)、孙女(Ⅲ-2)均正常。见图2。

图2　携带MYH7基因c.428G>A突变家系图

3　讨论

MYH7是HCM致病基因中发病概率最高的基因，该基因位于染色体14q12，长23 kb，含40个外显子，其38个外显子编码了1 935个氨基酸。其编码的β-肌球蛋白重链是心肌肌球蛋白的主要成分，占肌球蛋白总量的95%以上。肌球蛋白分子由一形状为长螺旋曲棒的杆部、两个球状头部和头杆结合部组成。MYH7基因中第3～21号外显子形成其头部，第21～25号外显子形成其颈部(即头杆结合部)，第25～40号外显子构成其杆部[4]。自Jarcho等[5]发现HCM的第1个致病基因位于MYH7基因上，至今已发现MYH7基因存在190多种突变，大部分位于肌球蛋白头部及头杆结合部[6～9]。

本研究新发现的Arg143Gln突变位于肌球蛋白的头部区域即S1，包括肌动蛋白结合位点、ATP酶活性位点及必需轻链(ELC)结合面[10]，是肌球蛋白的重要功能区域[11]。此前该突变已由国内外学者报道。2010年Kimura[12]认为该突变虽然造成了电荷变化(由带正电荷的精氨酸突变为不带电荷的谷氨酰胺)，但不在重要功能区域，70岁以上患者的存活率在93%以上，因此认为该突变位点为温和性突变。2014年国内钟海雷等[13]研究认为，该突变可能影响β-肌球蛋白二聚体形成，导致疾病发生，而该突变位点不在ATP酶活性区域，是一相对良性突变。本研究中该家系2人心肌肥厚程度偏重(先证者室间隔厚度达到27 mm，先证者的小儿子室间隔厚度为20 mm)，但症状少，病程进展慢，预后较好，总体情况与既往报道一致。但是也有某些研究与以上研究结果不同。邵春丽[14]认为携带Arg143Gln突变的患者均有黑朦或晕厥发作，属于恶性突变，并且认为该突变是国内HCM人群的热点突变。

本研究显示，不同HCM患病人群中，即使基因突变位点相同，表型亦可不同，符合HCM遗传异质性的特点；其他因素如修饰基因、环境因素、遗传背景、突变导致的氨基酸极性以及亲水性的改变等可能也在表型的形成过程中也起到一定的作用。下一步我们将就这些因素对表型的影响机制进行研究，以了解其在HCM表型发生、发展的作用。

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江苏省苏州市科技计划项目(SYS201328)。

10.3969/j.issn.1002-266X.2016.33.020

R542.2

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1002-266X(2016)33-0058-03

2015-10-04)